Stoffflussanalyse

Die graphische Darstellung von Materialflusssystemen dient der Hervorhebung und Verdeutlichung von Verhältnissen und Abläufen, um spezifische Daten und Schwachstellen aufzuzeigen und leichter beurteilen zu können. (Vgl. Martin 2002, Seite 403)

Als Materialflussanalyse bezeichnet man das Erfassen der Transportvorgänge und -abläufe, sowie Lagerungen und ungewollter Aufenthalte aller Materialien in einem Unternehmen.

Ziel dieser Analyse ist es, Schwachstellen im Materialfluss zu erkennen und deren Ursachen zu erforschen. Zusätzlich ermöglicht sie die Ermittlung und Zuordnung der Materialflusskosten zu den beteiligen Bereichen. Der Materialfluss ist ein wesentlicher kosten- und zeitintensiver Faktor. Daher wird der Materialflussanalyse auch hohe strategische Wichtigkeit zugestanden.

Grundlagen

„Die graphische Darstellung hat den Vorteil der Übersichtlichkeit und gewährleistet ein schnelles Aufnehmen des Wesentlichen“ (Martin 2002, Seite 29). Als einfachste und auch weitest verbreitete Methode gilt die Graphentheorie, da sie leicht nachvollziehbare und auch überschaubare Abbildungen liefert.

Die wichtigsten Elemente sind:

• Interne Mengenstellen: z. B. Lager, Bearbeitungsstellen, Fertigungsbereiche, Produktionsanlagen, etc.
• Externe Mengenstellen: z. B. Lieferanten, Lohnfertiger, Kunden, Entsorger
• Materialflüsse: regelmäßige Materialbewegungen von einer Materialstelle zu einer anderen
• Systemgrenze: legt betrachteten Grenzbereich fest und trennt interne Materialstellen von externen ab.

In einer Darstellung kann zwischen einem qualitativen und einem quantitativen Materialfluss unterschieden werden.

a) Bei der Darstellung des qualitativen Materialflusses geht man von den Arbeitsplänen aus und stellt nur Transportbeziehungen dar, jedoch keine Mengen. Diese reduzierte Form der Darstellung wird besonders bei stark verzweigten Transportbeziehungen angewendet, da sie die Übersichtlichkeit fördert.

b) Bei der Darstellung des quantitativen Materialflusses wird der qualitative Materialfluss durch Produktionsmengen ergänzt.

Datenerhebung

Bevor eine aussagekräftige Graphik erstellt werden kann, müssen Daten über am Materialfluss beteiligtes Personal, Material, Fläche und Transport- und Lagermittel erhoben werden. Mit Hilfe von mathematischen Darstellungsmethoden können die generierten Informationen veranschaulicht werden. Beispiele sind Zuordnungstabellen, Von-Nach-Matrizen (siehe unten), Erhebungsbögen, Fragelisten, VDI-Materialflussbögen, Bewertungsmatrizen und auch Gewichtungsmatrizen.

Von-Nach-Matrix: Den Materialstellen werden bewegte Mengen, Kosten, Zeiteinheiten, etc. zugeordnet, die durch die Datenerhebung gewonnen wurden.

Von-Nach-Matrix: bewegte Mengen zwischen fünf Materialstellen eines Betriebes

Kreisdiagramm: zeigt das Größenverhältnis dreier Anteile zueinander

Aber auch graphische Darstellungsmethoden, insbesondere Diagramme, dienen der Visualisierung der gewonnen Daten: z. B. Balkendiagramm, Säulendiagramm, Stabdiagramm, Kreisdiagramm, Liniendiagramm, Kurvendiagramm. Die hier aufgezählten Diagramme werden angewendet, um Strukturen in den Materialarten, Klassifizierungen, Verhältnisse von Anteilen oder teilweise auch Abhängigkeiten zwischen den Materialien aufzuzeigen.

Ein weiteres Beispiel ist das Histogramm, womit insbesondere Häufigkeiten gut dargestellt werden können.

Varianten

Um den Bewegungsablauf des Materialflusses darzustellen, werden Methoden benötigt, die zeitliche Abhängigkeiten (Nacheinander, Parallelität oder Unabhängigkeit), kausale Zusammenhänge, Richtungen, Verkettungen, Verzweigungen von Beziehungen, etc. veranschaulichen können. Eine Möglichkeit ist, den Ablauf mit Hilfe eines Flussdiagramms darzustellen, wie zum Beispiel dem Sankey-Diagramm.

Im Sankey-Diagramm werden Beziehungen zwischen den Betriebsmitteln und gleichzeitig auch deren Richtungen durch Pfeile abgebildet. Da der Sankey-Plan quantitative Materialflüsse darstellt, wird auch deren Intensität (Produktionsmengen) über die Breite der Pfeile ersichtlich. Durch die gesteigerte Komplexität der Darstellungsart ist sie bei sehr verzweigten Beziehungen und auch bei großer Anzahl an Materialflüssen unbrauchbar. In der Regel wird ein Sankey-Plan nur für Hauptmaterialflüsse (nur relativ regelmäßige und für das Unternehmen relevante Materialflüsse) erstellt. Die Abbildung rechts zeigt den Sachverhalt der oben beschriebenen Von-Nach-Matrix anhand eines Sankey-Plans.

Weitere Varianten sind: Balkenplan, Materialflussablaufplan, Arbeitsablaufplan, Funktionsplan und Blockschema.

qualitativer Materialfluss in einem Groblayout

Oft erfolgt die Darstellung qualitativer oder quantitativer Materialflüsse auch schon direkt im (Grob-)Layout. Diese Methodik zählt zu den zweidimensionalen Zeichnungen und ermöglicht es grundsätzliche Probleme im Flusssystem schon früh zu erkennen. Auch hier werden nur die Hauptmaterialflüsse dargestellt.

Siehe auch

• Tabelle
• Diagramm
• Matrix

Literatur

• Dieter Arnold, Kai Furmans: Materialfluss in Logistiksystemen. 5. Auflage. Springer 2007. ISBN 3-540-45659-7.
• Klaus Bichler, Norbert Schröter: Praxisorientierte Logistik. 3. Auflage. Stuttgart 2004. ISBN 3-17-018147-5.
• Harald Ehrmann: Logistik. 4. Auflage. Kiehl 2003. ISBN 3-470-47594-6.
• Heinrich Martin: Transport und Lagerlogistik. 4. Auflage. Vieweg 2002. ISBN 3-528-34941-7.
• Ali Yacooub, Johannes Fresner: Half is Enough - An Introduction to Cleaner Production. Eigenverlag, Beirut 2006. ISBN 3-9501636-2-X.
• Software: S.Draw - Software für Windows (Deutsch/Englisch)
• Software: Sankey Editor – Software zur Erstellung von (animierten) Sankey Diagrammen
• Software: e!Sankey – Software zur einfachen Erstellung von Sankey Diagrammen (Deutsch/Englisch)
• Software: visTABLE®touch – Software zur Fabriklayoutplanung inkl. Sankey-Visualisierung (Deutsch/Englisch)
• Software: STAN – Software für Stoffflussanalysen (Deutsch/Englisch)